Was passiert, wenn Wasser gefriert? - eine Erklärung

Eis entsteht - so passiert es

• Die einzelnen Wassermoleküle bestehen aus Wasserstoffatomen, welche positiv geladenen sind, und aus Sauerstoffatomen, die wiederum eine negative Ladung aufweisen.
• Vor dem Gefrieren, also im flüssigen Zustand, gehen die einzelnen Moleküle über sogenannte Wasserstoffbrückenbindungen nur für einen winzigen Bruchteil einer Sekunde eine Verbindung miteinander ein. Dies passiert dadurch, dass die positiv und die negativ geladenen Atome sich gegenseitig anziehen.
• Diese Anziehungskraft ist bei der Flüssigkeit allerdings viel zu gering, als dass sie die Bewegung und Abstoßkraft der einzelnen Moleküle stoppen könnte.
• Wird die Flüssigkeit jedoch immer kälter und letztlich gefriert, so kristallisieren die Wassermoleküle. Die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den einzelnen Molekülen werden fest und es entsteht Eis.

Wann Wasser gefriert

• In der Regel gefriert Wasser in einer natürlichen Umgebung bei einer Temperatur von null Grad Celsius.
• Damit der Prozess der Kristallisierung in Gang gesetzt wird, benötigen die Moleküle allerdings Hilfe von außen. Denn nur durch den Kontakt mit sogenannten Kristallisationskeimen beginnt das Wasser, bereits bei null Grad Celsius zu gefrieren. Dabei kann es sich beispielsweise um kleine Verunreinigungen oder Staubpartikel handeln.
• Sind allerdings keine Kristallisationskeime vorhanden (wie zum Beispiel bei Experimenten unter Laborbedingungen), so passiert die Eisbildung erst bei einer Temperatur von minus 48 Grad Celsius.
• Ist die Flüssigkeit sogar noch besonders rein, wie etwa destilliertes Wasser, so gefriert diese sogar erst bei Temperaturen um die minus 70 Grad Celsius.